Composición de imágenes de ultrasonidos en la inspección de ruedas de trenes en servicio

La inspección periódica de las ruedas de los trenes en servicio es fundamental para la seguridad del transporte ferroviario. Los procedimientos basados en los ultrasonidos son los más utilizados actualmente para determinar la presencia de defectos internos en el velo y en la llanta. Aunque la mayoría de las inspecciones siguen realizándose de forma manual con palpadores monoelemento, en un futuro cercano se impondrán las inspecciones realizadas mediante sistemas con transductores phased array instalados en puestos de medida automatizados. Esto permitirá reducir los tiempos de parada dedicados a la inspección y, simultáneamente, mejorará la repetitividad y uniformidad de los procesos de captura de datos y garantizará su trazabilidad. La inspección completa de una rueda con sistemas phased array de ultrasonidos requiere obtener múltiples imágenes desde diferentes puntos de vista para que, entre todas, aseguren que se explora la totalidad de la rueda. El análisis e interpretación de todas esas imágenes es una tarea larga y compleja, por lo que también es esperable que se utilicen sistemas de ayuda para el análisis de los registros de la inspección que faciliten la detección, posicionamiento y calificación de los defectos.

En este trabajo demostramos cómo se pueden combinar múltiples imágenes phased array del interior del velo para obtener una representación realista de su estructura interna. La imagen resultante facilita detectar y evaluar defectos que puedan estar presentes en el interior del velo. El método que proponemos utiliza los elementos constructivos de la rueda para dirigir el proceso de composición de las diferentes imágenes. De esta forma se compensan las distorsiones producidas por la incertidumbre en la posición relativa de rueda y palpador, y por los errores en las velocidades del sonido, tanto en la rueda como en la columna de agua que sirve como medio acoplante.